深海是地球表面生物多样性最丰富的地区,对深海生物系统及生物资源的研究,对于生物起源和进化、生物对环境的适应性以及医药卫生、生物技术、轻化工等方面的研究,都能够起到重要的推动作用。
从生物多样性与生态系统的角度看,深海底存在着多样化的种群与基因,而热液喷口区及部分海山区是高度敏感的稀有与脆弱的生态系统,具有独特的科学研究价值,也需要人类社会予以特别的重视与保护。例如,沿大洋中脊分布的热液喷口周围活跃着蓬勃的生物群落,包括管状蠕虫、贻贝、蛤、虾以及广泛存在的微生物;海山广泛分布,有着生物岛的作用;广袤的海底盆地沉积物中分布着种类丰富的多毛环节类动物、线虫和有孔虫等生物群落。
深海底生物处于独特的物理、化学和生态环境中,尤其热液喷口区的生物在高压、剧变的温度梯度和高浓度的有毒物质包围下,形成了极为独特的生物结构、代谢机制,体内产生了特殊的生物活性物质,例如嗜碱、耐压、嗜热、嗜冷、抗毒的各种极端酶。这些特殊的生物活性物质功能各异,是深海底生物资源中最具应用价值的部分。可以预料,深海底生物资源在工业、医药、环保等领域都将有广泛的应用。目前国际上深海生物基因资源的应用已经带来数十亿美元的产业价值。近年来,国际上对深海生物资源,尤其是深海生物基因资源的勘探和研究越来越关注。人类对海洋生物基因资源知识产权的拥有量每年在以12%的速度快速增长,目前有超过18000个天然产物和4900个专利与海洋生物基因有关,说明它不再只是个应用远景,而是一类现实的可商业利用的重要生物资源。基因组测序技术与生物信息技术的发展,大大加速了海洋微生物基因资源的发现与发掘速度。